DE19618322C1

DE19618322C1 - Compressor with duo drive

Info

Publication number: DE19618322C1
Application number: DE1996118322
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Stoll; Guenter Poeschl; Joerg Grau
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 1996-05-07
Filing date: 1996-05-07
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2016-05-08
Also published as: EP0806568A3; EP0806568A2

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdichter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a compressor according to the preamble of claim 1.

Vorrichtungen zum Verdichten von gasförmigen Fluids wie Luft in abgeschlossenen Räumen oder Behältern (z. B. Bällen, Fahrzeug reifen) oder zum Entfernen von gasförmigen Fluids wie Luft aus einem abgeschlossenen Raum, z. B. zur Herstellung eines Vakuums, arbeiten meist mit Verdrängerkörpern, die entweder hin- und hergehen (Kolbenverdichter) oder rotieren (Drehkolbenverdich ter) und dabei gasförmiges Fluid aus einem Raum absaugen oder in einen Raum drücken können.Devices for compressing gaseous fluids such as air in locked rooms or containers (e.g. balls, vehicle mature) or to remove gaseous fluids such as air a closed room, e.g. B. to create a vacuum, mostly work with displacement bodies, which either go back and forth go (piston compressor) or rotate (rotary piston compression ter) and thereby extract gaseous fluid from a room or can push into a room.

Die bekannten Verdichter haben in der Regel als Antrieb einen Elektro- oder Verbrennungsmotor. Ihre Einsetzbarkeit ist daher zwangsläufig abhängig vom Vorhandensein eines Arbeitsmittels wie elektrischem Strom oder Kraftstoff zum Betreiben des Mo tors. Der Motor verteuert den Verdichter und macht dessen Ein satz von der Verfügbarkeit des Arbeitsmittels abhängig.The known compressors usually have a drive Electric or internal combustion engine. Their applicability is therefore inevitably depending on the presence of a work equipment such as electricity or fuel to power the Mo tors. The motor makes the compressor more expensive and turns it on rate depends on the availability of the work equipment.

Solche Probleme werden vermieden, wenn der Verdichter mit Mus kelkraft betrieben wird. Beispiele dafür sind eine Fahrradpumpe und eine Hand- oder Fußpumpe zum Aufpumpen von Autoreifen. Bei diesen wird ein mit Kolbenringen versehener Kolben in einem Zy linder hin- und herbewegt, wobei der Kolben fest mit einer Stange verbunden ist, an deren Ende ein Handgriff oder ein Fuß tritt montiert ist. Der Zylinder und der Kolben sind meist aus Metall oder einem Kunststoff, die Kolbenringe in der Regel aus einer Polymerverbindung gefertigt. Die Fluidsteuerung erfolgt über ein einfaches Rückschlag- oder Handventil. Such problems are avoided if the compressor with Mus kelkraft is operated. Examples of this are a bicycle pump and a hand or foot pump for inflating car tires. At this is a piston provided with piston rings in a Zy moved back and forth, the piston firmly with a Rod is connected, at the end of a handle or a foot occurs mounted. The cylinder and the piston are mostly out Metal or a plastic, the piston rings usually made of made of a polymer compound. The fluid control takes place via a simple check or manual valve.

Ein muskelkraftbetriebener Verdichter nach Art bekannter Fahr radpumpen kann zwar ohne Arbeitsmittel betrieben werden, hat jedoch den Nachteil, daß der Wirkungsgrad und die Leistung, d. h. der erzeugbare Druck, relativ gering sind. Ein Anschluß eines solchen Verdichters an eine vorhandene mechanische Ener giequelle ist kaum möglich, da diese die Energie meist über eine rotierende Welle abgibt und da sich die Rotationsbewegung nicht ohne weiteres für die bekannten Hand- oder Fußpumpen nut zen läßt. Da die aufzubringende Kraft bei gegebenem Druck der Stirnfläche des Kolbens proportional ist, ist die Stirnfläche in ihrer Größe beschränkt. Um mit einer Bewegung dennoch eine möglichst große Menge an Fluid fördern zu können, müßten die Zylinder relativ groß gebaut werden und würden deshalb die Hand- oder Fußpumpe unhandlich machen. Eine vollständige Hubbe wegung ist wegen der großen Hublänge nicht schnell ausführbar, und bei nicht ohne Leckageverlust arbeitenden Kolbendichtungen oder Ventilen kann auch schon während des Verdichtungsvorgangs ein Teil des zu verdichtenden Fluids in die Umgebung entwei chen. Aus diesen Gründen sind die bekannten Hand- oder Fußpum pen in ihrem Wirkungsgrad und in ihrer Leistung so beschränkt, daß Drücke von bis zu 10 bar nicht erzeugt werden können, wes halb sie z. B. auch nicht zum Aufpumpen von Rennradreifen ge eignet sind.A human-powered compressor in the manner of well-known driving wheel pumps can be operated without tools but the disadvantage that the efficiency and performance, d. H. the pressure that can be generated is relatively low. A connection of such a compressor to an existing mechanical energy Energy source is hardly possible, since this mostly uses the energy emits a rotating shaft and there is the rotational movement not easily for the known hand or foot pumps zen lets. Since the force to be applied at a given pressure Face of the piston is proportional to the face limited in size. To be one with one movement To be able to convey as large a quantity of fluid as possible Cylinders are built relatively large and would therefore Make the hand or foot pump bulky. A complete hubbe because of the large stroke length, movement cannot be carried out quickly, and with piston seals that do not work without leakage or valves can also be used during the compression process some of the fluid to be compressed escapes into the environment chen. For these reasons, the well-known hand or foot pumps so limited in their efficiency and performance that pressures of up to 10 bar cannot be generated half them z. B. not ge for inflating road bike tires are suitable.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen handlichen Verdichter zu schaffen, der unabhängig von einem Motor mit speziellem Ar beitsmittel einsetzbar und zum Erzeugen hoher Drücke geeignet ist.The object of the invention is to provide a handy compressor create the independent of an engine with special Ar can be used and suitable for generating high pressures is.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the in claim 1 specified features solved.

Der Verdichter nach der Erfindung kann wahlweise durch Muskel kraft periodisch oder durch mechanischen Antrieb kontinuierlich betrieben werden und ermöglicht, daß mit geringem Kraftaufwand hohe Drücke und eine hohe Verdichterleistung erreicht werden können. The compressor according to the invention can optionally be by muscle periodically or continuously by mechanical drive operated and allows that with little effort high pressures and high compressor performance can be achieved can.

Ist der Verdrängerkörper des Verdichters nach der Erfindung ein Kolben, der über die Antriebswelle und ein Pleuel in einem Zy linder in der bei Hubkolbenkompressoren bekannten Art und Weise hin- und herbewegbar ist, wird genau einmal bei jeder Umdrehung der Seilrolle der Arbeitsraum gefüllt und das Fluid im Ver dichtungshub verdichtet. Die Anzahl der möglichen Verdichtungs hübe durch einmaliges Ziehen an einem freien Seilende ist nur abhängig von der Anzahl der Windungen des Seils auf der Seil rolle. Wenn die Antriebswelle bereits in Drehung versetzt ist, verhindert der erste Freilauf zwischen Seilrolle und Antriebs welle, daß allein durch die Massenträgheit der bewegten Teile weiter Seil von der Seilrolle abgewickelt oder das Seil, nach dem vollständigen Abwickeln wieder in entgegengesetzter Rich tung aufgerollt wird. Ist der Verdichter als Rotationskolben verdichter oder als Rootsverdichter ausgeführt, ist im Ver gleich zu der Ausführung als Hubkolbenkompressor das Rotations trägheitsmoment der bewegten Teile im allgemeinen größer und der erste Freilauf deshalb umso notwendiger.Is the displacement body of the compressor according to the invention Piston, which over the drive shaft and a connecting rod in a Zy linder in the manner known in reciprocating compressors can be moved back and forth exactly once with every revolution the rope pulley filled the workspace and the fluid in the ver sealing stroke compressed. The number of possible compaction lifts by pulling once on a free end of the rope is only depending on the number of turns of the rope on the rope role. If the drive shaft is already rotating, prevents the first freewheel between the pulley and drive wave that only by the inertia of the moving parts further rope unwound from the pulley or the rope, after the complete unwinding in the opposite direction tion is rolled up. Is the compressor as a rotary piston compressor or designed as roots compressor is in Ver same as the design as a reciprocating compressor, the rotation moment of inertia of the moving parts is generally larger and the first freewheel is therefore all the more necessary.

Die Erfindung erreicht durch die weitere Verwendung des schei ben- oder radförmigen Drehkörpers, der über den zweiten Frei lauf mit der Antriebswelle kuppelbar ist, daß die Antriebswelle durch mechanischen Antrieb in kontinuierliche Drehung versetz bar ist. Der Verdichter ist so nicht nur einfach manuell an treibbar, sondern ebenso einfach an eine Motorwelle oder an ein Rad ankoppelbar. Freiläufe der vorgenannten Art sind an sich bekannt, vgl. DE-Zeitschrift: dhf 12/68, F. Dahmen: Freilauf kupplungen - Funktion, Aufbau und Anwendungsmöglichkeit, S. 64 bis 69.The invention achieved by the further use of the schei ben- or wheel-shaped rotating body that over the second free run can be coupled to the drive shaft that the drive shaft set in continuous rotation by mechanical drive is cash. The compressor is not just manually on drivable, but just as easy on a motor shaft or on a Wheel can be coupled. Freewheels of the aforementioned type are in themselves known, cf. DE magazine: dhf 12/68, F. Dahmen: Freilauf Couplings - function, design and possible uses, p. 64 until 69.

Der erfindungsgemäße Verdichter ist also mit einem Duoantrieb ausgestattet und ermöglicht das Erzielen hoher Drücke sowohl mit manuellem als auch mit dem mechanischen Antrieb. Der erfin dungsgemäße Verdichter ist daher dort einsetzbar, wo bekannte manuelle Verdichter wie Hand- oder Fußpumpe wegen zu geringer Leistung nicht ausreichend sind. Die Verwendung eines Duoan triebs bei einer Vorrichtung zum Aufpumpen von Pneumatikreifen von Fahrrädern, Automobilen etc. ist an sich bekannt, vgl. z. B. CH-Patentschrift 103 362, aber nicht im Zusammenhang mit dem Antrieb eines Verdichters über zwei wahlweise zur Wirkung ge langende Freiläufe.The compressor according to the invention is therefore with a duo drive equipped and enables both high pressures to be achieved with manual as well as with mechanical drive. The inventor Compressor according to the invention can therefore be used where known manual compressors such as hand or foot pumps are too low Performance are insufficient. The use of a duoan drives a device for inflating pneumatic tires of bicycles, automobiles etc. is known per se, cf. e.g. B. Swiss Patent 103 362, but not in connection with the Drive a compressor via two optional ge to effect long-running freewheels.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Gegen stände der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention form the counter levels of subclaims.

Wenn in einer Ausgestaltung der Erfindung die Seilrolle und ein Gehäuse des Verdichters über einen Federspeicher miteinander verbunden sind, kann das durch manuellen Zug an dem Seilende abgerollte Seil durch den Federspeicher wieder auf die Seil rolle aufgerollt werden, indem dieser die Seilrolle in umge kehrter Drehrichtung in Drehung versetzt. Da die Seilrolle da bei über den ersten Freilauf von der Antriebswelle entkoppelt ist, kann bereits ein relativ klein dimensionierter Federspei cher das Seil schnell wieder auf die Seilrolle aufwickeln. Da durch kann der zeitliche Abstand zwischen zwei manuellen Zügen an dem freien Seilende zum Verdichten von Fluid relativ klein gehalten werden.If in one embodiment of the invention the pulley and a The compressor housing is connected to one another via a spring accumulator connected, this can be done by manual pull on the rope end unrolled rope through the spring accumulator back onto the rope reel can be rolled up by turning the rope reel in reversed direction of rotation. Because the pulley there decoupled from the drive shaft via the first freewheel is already a relatively small spring feather Quickly wind the rope back onto the pulley. There can the time interval between two manual trains relatively small at the free end of the rope for compressing fluid being held.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Federspeicher eine Spiralfeder aufweist, von welcher ein erstes Ende mit der Seilrolle und ein zweites Ende mit einem Gehäuse des Verdich ters verbunden ist, läßt sich der Federspeicher platzsparend in die Seilrolle integrieren. Die Spiralfeder kann einfach an ih ren Enden mit der Seilrolle bzw. dem Gehäuse verbunden werden, wobei es durch die gewickelte Form der Spiralfeder möglich ist, als Federweg eine Vielzahl von Drehungen zu realisieren, ohne daß sich die Federkraft über den Federweg stark ändert.If in a further embodiment of the invention, the spring accumulator has a coil spring, of which a first end with the Pulley and a second end with a housing of the Verdich ters is connected, the spring-loaded can save space in integrate the pulley. The coil spring can simply be attached to it Ren ends are connected to the pulley or the housing, whereby it is possible due to the coiled shape of the spiral spring, to realize a large number of turns as spring travel without that the spring force changes significantly over the spring travel.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Drehkörper eine Reibrolle ist, läßt sich der Verdichter einfach betreiben, indem die Reibrolle an ein sich drehendes Rad oder an eine sich drehende Welle angedrückt wird.If in a further embodiment of the invention, the rotating body is a friction roller, the compressor is easy to operate, by placing the friction roller on a rotating wheel or on itself rotating shaft is pressed.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Drehkörper ein Zahnrad ist, kann der Verdichter einfach betrieben werden, in dem dieses Zahnrad mit einem anderen Zahnrad oder einer Schnecke auf einer sich drehenden Welle in Eingriff gebracht wird, oder indem das Zahnrad über eine Kette angetrieben wird die ähnlich wie bei einem Fahrrad über Pedale angetrieben wer den kann.If in a further embodiment of the invention, the rotating body Gear, the compressor can be easily operated in that this gear with another gear or one Snail engaged on a rotating shaft or by driving the gear via a chain which are driven by pedals similar to a bicycle that can.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine als Widerla ger dienende Haltevorrichtung zum Festhalten des Verdichters vorgesehen ist, die z. B. an dem Gehäuse des Verdichters ange bracht sein kann, kann der Verdichter z. B. mit dem Fuß einfach festgehalten werden, während mit einer Hand an dem freien Seil ende gezogen wird.If in a further embodiment of the invention as a contra eng holding device for holding the compressor is provided, the z. B. on the housing of the compressor can be brought, the compressor z. B. simply with the foot be held while with one hand on the free rope end is drawn.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das freie Ende des Seils mit einer Handhabe verbunden ist, läßt sich der zur Ver dichtung notwendige Zug an dem Seilende einfach und bequem mit einer Hand aufbringen.If in a further embodiment of the invention, the free end of the Rope is connected to a handle, the Ver seal necessary pull on the rope end easily and conveniently with apply with one hand.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Verdichter Luft hohen Druckes erzeugt und der Verdichter eine kleine Bau größe aufweist und zwischen dem Verdichter und einem Druckluftverbraucher eine einstellbare Druckbegrenzungsein richtung angeordnet ist, kann der Verdichter bequem transpor tiert und überall dort eingesetzt werden, wo hoch verdichtete Luft benötigt wird, wobei durch die einstellbare Druckbegrenzungseinrichtung verhindert wird, daß der Druck in dem Druckluftverbraucher einen gewünschten Wert übersteigt.If in a further embodiment of the invention, the compressor Air generated high pressure and the compressor made a small building has size and between the compressor and a Compressed air consumers an adjustable pressure limitation direction is arranged, the compressor can be easily transported and can be used wherever highly compacted Air is needed, with the adjustable Pressure limiting device prevents the pressure in the compressed air consumer exceeds a desired value.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als Druckbegren zungseinrichtung ein in der Größe einstellbarer Schadraum des Verdichters vorgesehen ist, so läßt sich die Druckbegrenzungs einrichtung einfach und sicher realisieren. Bei gegebenem Schadraum des Verdichters ist eine Fehlfunktion der Druckbe grenzungseinrichtung in der Form, daß der tatsächliche Druck den gewünschten Druck übersteigen kann, ausgeschlossen.If in a further embodiment of the invention as a print tion device adjustable in size of the harmful space of Compressor is provided, so the pressure limitation Realize furnishing easily and safely. Given Damage space of the compressor is a malfunction of the pressure limiting device in the form that the actual pressure can exceed the desired pressure.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als Druckbegren zungseinrichtung ein einstellbares Überdruckventil vorgesehen ist, kann als Druckbegrenzungseinrichtung ein preiswertes Stan dardbauteil verwendet werden, das kompakt ausgeführt ist und sich einfach an den Zylinder oder einen Zylinderkopf anschlie ßen läßt.If in a further embodiment of the invention as a print tion device provided an adjustable pressure relief valve is an inexpensive Stan can be used as a pressure limiting device dardbauteil be used, which is compact and just connect to the cylinder or a cylinder head lets eat.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Haltevorrich tung eine Einschwenkvorrichtung zur schwenkbaren Befestigung des Verdichters an dem Rahmen eines Fahrrades ist, läßt sich der Verdichter einfach durch Einschwenken und durch ein Rad des Fahrrades antreiben, am bequemsten z. B. während einer Talfahrt mit dem Fahrrad.If in a further embodiment of the invention, the holding device device a pivoting device for pivotable attachment of the compressor on the frame of a bicycle can be the compressor simply by swinging in and by a wheel of the Drive bicycle, the most convenient z. B. during a descent by bicycle.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Druckluftver braucher ein Reifen eines Fahrrades oder ein an dem Rahmen des Fahrrades angebrachter Druckluftspeicher ist, kann der Reifen bei stehendem Fahrrad durch Zug an der Handhabe aufgepumpt wer den oder es kann während einer Talfahrt mit dem Fahrrad der Druckluftspeicher ohne Kraftaufwand für den Radfahrer auf dem Fahrrad gefüllt werden und dann später die Druckluft zum Auf pumpen des Reifens benutzt werden.If in a further embodiment of the invention the Druckluftver need a tire of a bicycle or one on the frame of the Bicycle is attached to the compressed air reservoir, the tire can when the bike is stationary, the pump is pumped up by the handle the or it can during a descent by bike the Compressed air storage for the cyclist on the Bicycle are filled and then later the compressed air to open pumping the tire.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are described below Described in more detail with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 eine Schnittansicht eines als Hubkolbenkompressor ausgeführten Verdichters nach der Erfindung, Fig. 1 is a sectional view of a compressor designed as a reciprocating compressor according to the invention,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Verdichters wie in Fig. 1, der hier aber über eine Haltevorrichtung von einem Schuh gehalten wird und an dessen Auslaß eine Druckluftleitung angeschlossen ist, die mit einem Fahrradreifen verbunden ist, FIG. 2 shows a sectional view of the compressor as in FIG. 1, but which is held here by a shoe via a holding device and to the outlet of which a compressed air line is connected, which is connected to a bicycle tire,

Fig. 3 eine Frontansicht eines Fahrrades mit einem Verdich ter, der über eine Einschwenkvorrichtung mit dem Fahrrad verbunden ist und dessen Auslaß über eine Druckluftleitung mit einem Druckspeicher an dem Fahr rad verbunden ist. Fig. 3 is a front view of a bicycle with a compression ter, which is connected to the bicycle via a pivoting device and the outlet is connected via a compressed air line to a pressure accumulator on the driving wheel.

In Fig. 1 ist ein insgesamt mit 10 bezeichneter Verdichter für gasförmige Fluids in einer bevorzugten Ausführungsform als Hubkolbenkompressor dargestellt, der ein Kurbelgehäuse 12 und eine in dem Kurbelgehäuse 12 gelagerte Antriebswelle 14 auf weist, die wahlweise über eine Seilrolle 16 oder eine Reibrolle 18 antreibbar ist und die über ein Pleuel 20 mit einem Kolben 22 verbunden ist, der durch Drehung der Antriebswelle 14 in ei nem Zylinder 24 hin- und herbewegbar ist. An einer der Antriebswelle 14 entgegengesetzten Stirnseite 26 des Zylinders 24 ist ein Zylinderkopf 28 befestigt, an dem ein Einlaßventil 30 und ein Auslaßventil 32 montiert sind.In Fig. 1 there is shown a whole by 10 designated compressor for gaseous fluid in a preferred embodiment as a reciprocating compressor has a crankcase 12 and a bearing in the crankcase 12 drive shaft 14 which can be driven either via a pulley 16 or a friction roller 18 and which is connected via a connecting rod 20 to a piston 22 which can be moved back and forth in a cylinder 24 by rotating the drive shaft 14 . A cylinder head 28 , to which an inlet valve 30 and an outlet valve 32 are mounted, is fastened to an end face 26 of the cylinder 24 opposite the drive shaft 14 .

Auf der Seilrolle 16 ist in einer Nut 34 auf der Umfangsseite der Seilrolle 16 ein Seil 36 aufgewickelt, wobei ein erstes, freies Seilende 38 mit einer als Ring ausgeführten Handhabe 40 verbunden ist und wobei ein zweites Seilende mit der Seilrolle 16 verbunden ist. In einer Nut 42 in einer Seitenfläche der Seilrolle 16 ist eine Spiralfeder 46 aufgewickelt, wobei ein erstes Ende 41 mit der Seilrolle 16 und ein zweites Ende 43 über einen Deckel 50 mit dem Kurbelgehäuse 12 fest verbunden ist. Die Seilrolle 16 und die Reibrolle 18 sind durch Freiläufe 52 bzw. 56 mit der Antriebswelle 14 verbunden. Wenn die An triebswelle 14 über das Seil 36 angetrieben wird, läuft die Reibrolle 18 leer mit. Wenn die Antriebswelle 14 über die Reibrolle 18 angetrieben wird, dann läuft die Antriebswelle 14 über den Freilauf 52 in der Seilrolle 16 leer. Die Reibrolle 18 kann ihre Antriebswirkung immer nur in einer Richtung entfal ten, weil in der entgegengesetzten Drehrichtung der Reibrolle 18 ihr Freilauf 56 zur Wirkung kommt. Die Freiläufe sind soge nannte Klemmrichtgesperre oder Hülsenfreiläufe bekannter Art.A rope 36 is wound on the rope pulley 16 in a groove 34 on the circumferential side of the rope pulley 16 , a first, free rope end 38 being connected to a handle 40 designed as a ring and a second rope end being connected to the rope pulley 16 . A spiral spring 46 is wound in a groove 42 in a side surface of the cable pulley 16 , a first end 41 being fixedly connected to the cable pulley 16 and a second end 43 being connected to the crankcase 12 via a cover 50 . The pulley 16 and the friction roller 18 are connected to the drive shaft 14 by freewheels 52 and 56, respectively. When the drive shaft 14 is driven via the cable 36 , the friction roller 18 runs empty. If the drive shaft 14 is driven via the friction roller 18 , then the drive shaft 14 runs idle via the freewheel 52 in the rope pulley 16 . The friction roller 18 can only unfold its drive effect in one direction, because in the opposite direction of rotation of the friction roller 18 its freewheel 56 comes into effect. The freewheels are so-called clamping directional lock or sleeve freewheels of a known type.

Die Mantelfläche 58 der Reibrolle 18 ist konkav gerundet, um z. B. bei Auflage auf einem Fahrradreifen eine große Berührfläche zu gewährleisten. Ein Gleitlager 60 in Form einer T-Buchse zum drehbaren Lagern der Antriebswelle 14 ist in dem Kurbelgehäuse 12 befestigt und ist mit einer Stirnseite in Anlage an einer Kurbelwange 62 der Antriebswelle 14. Mit der Kurbelwange 62 der Antriebswelle 14 ist ein Kurbelzapfen 64 exzentrisch zur Mittel achse A der Antriebswelle 14 verbunden. Auf den Kurbelzapfen 64 ist ein Pleuelende 66 in Form eines Auges drehbar aufge setzt. Das Pleuelende 66 ist auf den Pleuel aufgeschrumpft, je doch kann das Pleuelende 66 zusammen mit dem Pleuel 20 auch aus einem Teil gefertigt sein. Das andere Pleuelende ist über eine schwenkbare Verbindung (nicht dargestellt) mit dem Kolben 22 verbunden. Das Kurbelgehäuse 12 ist durch einen Deckel 70 an einer Stirnseite 71 des Kurbelgehäuses 12 verschlossen, so daß insgesamt ein von der Unterseite des Kolbens 22, der Innenwand des Zylinders 24, dem Kurbelgehäuse 12 und dem Deckel 70 um schlossener Raum gebildet ist.The outer surface 58 of the friction roller 18 is rounded concavely to z. B. to ensure a large contact area when resting on a bicycle tire. A slide bearing 60 in the form of a T bushing for rotatably supporting the drive shaft 14 is fastened in the crankcase 12 and has an end face in contact with a crank arm 62 of the drive shaft 14 . With the crank arm 62 of the drive shaft 14 , a crank pin 64 is connected eccentrically to the central axis A of the drive shaft 14 . On the crank pin 64 , a connecting rod end 66 in the form of an eye is rotatably set. The connecting rod end 66 is shrunk onto the connecting rod, but the connecting rod end 66 can also be made from one part together with the connecting rod 20 . The other connecting rod end is connected to the piston 22 via a pivotable connection (not shown). The crankcase 12 is closed by a cover 70 on an end face 71 of the crankcase 12 , so that a total of a closed space is formed by the underside of the piston 22 , the inner wall of the cylinder 24 , the crankcase 12 and the cover 70 .

Das Kurbelgehäuse 12, in dem die Antriebswelle 14 über das Gleitlager 60 drehbar gelagert ist, hat an seinem äußeren Ende eine Kammer 49, die die Seilrolle 16 enthält und durch den lös bar mit dem Kurbelgehäuse 12 verbundenen Deckel 50 verschlossen ist. Das Seil 36 ist über einen Durchgang 74 in dem Kurbelge häuse 12 nach außen geführt, wo sein freies Ende 38 mit der Handhabe 40 verbunden ist.The crankcase 12 , in which the drive shaft 14 is rotatably mounted on the slide bearing 60 , has at its outer end a chamber 49 which contains the pulley 16 and is closed by the lid 50 connected to the crankcase 12 bar. The rope 36 is guided through a passage 74 in the Kurbge housing 12 to the outside, where its free end 38 is connected to the handle 40 .

Auf Höhe der Reibrolle 18, die auf der Antriebswelle 14 unge fähr mittig zwischen der Seilrolle 16 und der Kurbelwange 62 angeordnet ist, ist das Kurbelgehäuse 12 am Umfang teilweise offen, so daß die Reibrolle 18 hier radial hervorsteht, also teilweise freiliegt, um durch reibschlüssige Verbindung mit ir gendeinem rotierenden Teil (in Fig. 1 nicht dargestellt) in Drehung versetzt werden zu können. Der Durchgang 74 ist zu dem freiliegenden Teil der Reibrolle 18 umfangsseitig um 180° ver setzt.At the level of the friction roller 18 , which is arranged on the drive shaft 14 approximately in the middle between the rope pulley 16 and the crank web 62 , the crankcase 12 is partially open at the periphery, so that the friction roller 18 protrudes radially here, that is to say is partially exposed, by frictional engagement Connection with any rotating part (not shown in Fig. 1) can be rotated. The passage 74 is set to the exposed part of the friction roller 18 on the circumferential side by 180 °.

Ist das Seil 36 auf die Seilrolle 16 aufgerollt und wird an dem freien Seilende 38 mit dem Ring 40 gezogen, so dreht sich die Seilrolle 16 in einer Drehrichtung um eine Achse A der An triebswelle 14 relativ zu dem Kurbelgehäuse 12. Der Freilauf 52 sperrt in dieser Drehrichtung, so daß sich auch die Antriebs welle 14 mit gleicher Drehzahl und -richtung um die Achse A dreht. Der mit der Antriebswelle 14 über die Kurbelwange 62 verbundene Kurbelzapfen 64, der drehgelenkig mit dem Pleuelende 66 des Pleuels 20 verbunden ist, bewirkt, daß der Kolben 22, der mit dem anderen Pleuelende drehgelenkig verbunden ist, in dem Zylinder 24 hin- und herbewegt wird.If the rope 36 is rolled up on the rope pulley 16 and is pulled at the free rope end 38 with the ring 40 , the rope pulley 16 rotates in a direction of rotation about an axis A of the drive shaft 14 relative to the crankcase 12 . The freewheel 52 locks in this direction of rotation, so that the drive shaft 14 rotates about the axis A at the same speed and direction. The crank pin 64 connected to the drive shaft 14 via the crank arm 62 , which is pivotally connected to the connecting rod end 66 of the connecting rod 20 , causes the piston 22 , which is pivotally connected to the other connecting rod end, to be moved back and forth in the cylinder 24 .

Wenn der Kolben 22 auf den Zylinderkopf 28 zubewegt wird, öff net das Auslaßventil 32, sobald das gasförmige Fluid in dem Zy linder 24 einen höheren Druck hat, als er auf der Auslaßseite anliegt. Wenn der Kolben sich von dem Zylinderkopf 28 wegbe wegt, schließt das Auslaßventil 22 und öffnet das Einlaßventil 30, sobald das gasförmige Fluid in dem Zylinder 24 einen nied rigeren Druck hat, als er an dem Einlaßventil 30 anliegt. Der an dem Einlaßventil 30 anliegende Druck ist dabei im Normalfall der Umgebungsdruck.When the piston 22 is moved toward the cylinder head 28 , the outlet valve 32 opens as soon as the gaseous fluid in the cylinder 24 has a higher pressure than it is present on the outlet side. When the piston moves away from the cylinder head 28 , the exhaust valve 22 closes and opens the intake valve 30 as soon as the gaseous fluid in the cylinder 24 has a lower pressure than that applied to the intake valve 30 . The pressure applied to the inlet valve 30 is normally the ambient pressure.

In dem oberen Totpunkt des Kolbens 22 bleibt nach dem Verdich tungshub in einem Schadraum etwas verdichtetes Fluid zurück. Ist der Druck des Fluids in dem Schadraum nach dem Verdich tungshub so groß, daß bei dem nachfolgenden Ansaughub wegen der großen Menge des Fluids aus dem Schadraum kein Fluid mehr über das Einlaßventil angesaugt wird, weil der Druck nicht mehr un ter den Umgebungsdruck fällt, fördert der Verdichter 10 nicht mehr. Der Schadraum kann dabei z. B. durch ein Verstellgewinde 23 zwischen Zylinder 24 und Zylinderkopf 28 leicht variiert werden.At the top dead center of the piston 22 , after the compression stroke, some compressed fluid remains in a harmful space. Is the pressure of the fluid in the chamber after the compression stroke so large that in the subsequent suction stroke due to the large amount of fluid from the chamber no more fluid is sucked through the inlet valve because the pressure no longer falls below the ambient pressure, promotes the compressor 10 no longer. The harmful space can z. B. can be easily varied by an adjusting thread 23 between cylinder 24 and cylinder head 28 .

Ist das Seil 36 vollständig von der Seilrolle 16 abgerollt, kann auf Grund des Freilaufs 52 die in Drehung versetzte An triebswelle 14 frei weiterdrehen. Wird dabei auf den Ring 40 keine entsprechende Zugkraft mehr ausgeübt, so dreht die Spi ralfeder 46, die durch das Abrollen des Seils gespannt wurde, die Seilrolle 16 in die entgegengesetzte Drehrichtung, in der der Freilauf 52 die Seilrolle 16 nicht sperrt und rollt dabei das Seil 36 wieder auf die Seilrolle 16 auf. Der Vorgang des Auf- und Abrollens des Seils 36 auf der Seilrolle 16 läßt sich beliebig wiederholen.If the rope 36 is completely unrolled from the pulley 16 , due to the freewheel 52, the driven shaft 14 can continue to rotate freely. If no corresponding tensile force is exerted on the ring 40 , the spiral spring 46 , which has been tensioned by the unrolling of the rope, rotates the rope pulley 16 in the opposite direction of rotation, in which the freewheel 52 does not lock the rope pulley 16 and thereby rolls it Rope 36 back on the pulley 16 . The process of rolling up and down the rope 36 on the rope pulley 16 can be repeated as desired.

Die Reibrolle 18 kann auf einen rotierenden Fahrradreifen oder dgl. gedrückt werden, um angetrieben zu werden. Grundsätzlich kann jede rotierende Welle oder jedes rotierende Rad als Kraft quelle zum Antrieb des Verdichters 10 benutzt werden. Eine Dre hung der Reibrolle 18 treibt über die Antriebswelle 14 den Ver dichter 10 in gleicher Weise an, wie eine Drehung der Seilrolle 16, allerdings kontinuierlich statt periodisch.The friction roller 18 can be pressed on a rotating bicycle tire or the like to be driven. Basically, any rotating shaft or wheel can be used as a power source to drive the compressor 10 . A rotation of the friction roller 18 drives the compressor 10 via the drive shaft 14 in the same way as a rotation of the rope roller 16 , but continuously instead of periodically.

Gemäß Fig. 2 kann der Verdichter 10 über eine Haltevorrichtung 75 mit dem Schuh 76 bequem gehalten werden, wenn z. B. mit einem Finger die als Ring ausgebildete Handhabe 40 von dem Verdichter weggezogen wird. Das Auslaßventil 32 läßt sich über einen Druckschlauch 77 mit einem Fahrradreifen 78 verbinden. Wenn an der Handhabe 40 gezogen wird, wird Luft aus der Umgebung über das Einlaßventil 30 angesaugt und über das Auslaßventil 32 und den Druckschlauch 77 in den Fahrradreifen 78 gepumpt. Sobald nicht mehr an der Handhabe 40 gezogen wird, wird das Seil 36 durch die Spiralfeder 46 sofort wieder auf die Seilrolle 16 aufgerollt, so daß schnell ein weiterer Zug an der Handhabe 40 erfolgen kann. Selbstverständlich kann statt der Spiralfeder 46 auch ein Torsionsstab, ein Gummiband oder eine Schraubenfeder als Federspeicher zum Wiederaufrollen des Seils 36 auf die Seilrolle 16 verwendet werden.Referring to FIG. 2, the compressor 10 can be comfortably held by a holding device 75 with the shoe 76 when z. B. with a finger the ring 40 is pulled away from the compressor. The outlet valve 32 can be connected to a bicycle tire 78 via a pressure hose 77 . When the handle 40 is pulled, air is drawn in from the surroundings via the inlet valve 30 and pumped into the bicycle tire 78 via the outlet valve 32 and the pressure hose 77 . As soon as the handle 40 is no longer pulled, the rope 36 is immediately rolled back onto the rope pulley 16 by the spiral spring 46 , so that another pull on the handle 40 can take place quickly. Of course, instead of the spiral spring 46 , a torsion bar, a rubber band or a coil spring can also be used as a spring accumulator for rewinding the rope 36 onto the rope pulley 16 .

In Fig. 3 ist der Druckschlauch 77 mit einem Druckspeicher 82 verbunden, der fest mit einem Fahrrad 84 verbunden ist. Als Druckspeicher kann auch der Fahrradrahmen oder ein Teil davon verwendet werden. Der Verdichter 10 kann über eine Einschwenk vorrichtung 80 so bewegt werden, daß die Reibrolle 18 auf dem Fahrradreifen 78 reibschlüssig mit diesem in Eingriff kommt. Da z. B. bei einer Talfahrt mit dem Fahrrad 84, bei der die Reibrolle 18 des Verdichters 10 mit dem Fahrradreifen 78 in Eingriff ist, die Gefahr des Überschreitens des Nenndrucks von ca. 10 bar besteht, ist ein Überdruckventil, das in das Auslaß ventil 32 integriert sein kann, vorgesehen. Ersatzweise kann die maximale Verdichtung und bei gegebenem Luftdruck auch der Nenndruck des Verdichters über den Schadraum im Zylinder 24 bei Stellung des Kolbens 22 im oberen Totpunkt eingestellt werden. Durch das Verstellgewinde 23 zwischen Zylinder 24 und Zylinder kopf 26 läßt sich das Volumen des Schadraums ändern und der Nenndruck des Verdichters 10 variieren.In Fig. 3 the pressure hose 77 is connected to a pressure accumulator 82 which is fixedly connected to a bicycle 84 . The bicycle frame or part of it can also be used as a pressure accumulator. The compressor 10 can be moved via a pivoting device 80 so that the friction roller 18 on the bicycle tire 78 frictionally engages with it. Because e.g. B. on a descent with the bicycle 84 , in which the friction roller 18 of the compressor 10 is engaged with the bicycle tire 78 , there is a risk of exceeding the nominal pressure of about 10 bar, a pressure relief valve is integrated in the outlet valve 32 can be provided. Alternatively, the maximum compression and, given the air pressure, the nominal pressure of the compressor can be set via the clearance in the cylinder 24 when the piston 22 is at top dead center. By adjusting thread 23 between cylinder 24 and cylinder head 26 , the volume of the dead space can be changed and the nominal pressure of the compressor 10 vary.

Statt der Reibrolle 18 kann auch ein Zahnrad auf den Freilauf 56 aufgesetzt werden, das sich z. B. mit einer Kette und analog zu einem Ritzel eines Fahrrades antreiben läßt.Instead of the friction roller 18 , a gear can be placed on the freewheel 56 , which z. B. with a chain and analog to a sprocket of a bicycle.

Werden ein entsprechendes Überdruckventil und ein entsprechend kleiner Schadraum des Verdichters vorgesehen, lassen sich mit diesem Verdichter auch höhere Drücke von bis zu 200 bar reali sieren. Luft dieses Drucks wird z. B. zum Aufpumpen von Kartu schen benutzt, wie sie beim Schießsport für Druckluftwaffen verwendet werden.Are a corresponding pressure relief valve and a corresponding Small compressor clearance is provided with this compressor can also handle higher pressures of up to 200 bar sieren. Air of this pressure is e.g. B. for inflating carto used as they are in shooting sports for compressed air weapons be used.

Statt Luft können auch andere gasförmige Fluids verdichtet wer den, so daß auch der hier beschriebene Verdichter als Kältemittelkompressor in einer Kälteanlage (nicht dargestellt) einsetzbar ist.Instead of air, other gaseous fluids can also be compressed the, so that the compressor described here as Refrigerant compressor in a refrigeration system (not shown) can be used.

Claims

1. The compressor (10) for gaseous fluid, particularly air, with drivable via a drive shaft (14) displacement body (22), wherein the drive shaft (14) constantly optionally via a detachable with it through a first free wheel (52) rope reel (16) can be periodically set in rotation by pulling on a cable ( 36 ) rolled up on it, or can be set in continuous rotation by means of a disc-shaped or wheel-shaped rotating body ( 18 ) which can be coupled to it by a second freewheel ( 56 ), the cable pulley ( 16 ) and the rotating body ( 18 ) in a compact arrangement next to each other on the drive shaft ( 14 ) are supported and wherein the drive shaft ( 14 ) is mounted in a crankcase ( 12 ) of the compressor ( 10 ).

2. Compressor according to claim 1, characterized in that the cable pulley ( 16 ) and the crankcase ( 12 ) via a Fe derspeicher ( 46 ) are interconnected.

3. Compressor according to claim 2, characterized in that the spring accumulator ( 46 ) has a spiral spring, of which a first end ( 41 ) with the pulley ( 16 ) and a second end ( 43 ) is connected to the crankcase ( 12 ).

4. Compressor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotating body ( 18 ) is a friction roller.

5. Compressor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotating body ( 18 ) is a gear.

6. Compressor according to one of claims 2 to 5, characterized by a holding device ( 75 ) serving as an abutment for holding the compressor ( 10 ).

7. Compressor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the free end ( 38 ) of the rope ( 36 ) is connected to a handle ( 40 ).

8. Compressor according to one of claims 1 to 7 for generating air of high pressure, characterized by a small size and by an air consumer arranged between the compressor ( 10 ) and a pressure adjustable pressure limiting device.

9. Compressor according to claim 8, characterized in that an adjustable in size clearance of the compressor ( 10 ) is provided as a pressure limiting device.

10. Compressor according to claim 8 or 9, characterized in that an adjustable pressure relief valve as a pressure limiting device is provided.

11. A compressor according to claim 6, characterized in that the holding device is a pivoting device ( 80 ) for schwenkba ren attachment of the compressor ( 10 ) on a frame of a bicycle ( 84 ).

12. Compressor according to claim 8 and 11, characterized in that the compressed air consumer is a tire of the bicycle ( 84 ) or on the frame of the bicycle ( 84 ) attached compressed air reservoir ( 82 ).

13. Use of a compressor according to one of claims 1 to 7 as a refrigerant compressor in a refrigeration system.